• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.110-110
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• 2023

기후변화, 도시화 등 다양한 요인에 의하여 도시 침수 위험성은 더욱 커지고 있다. 높은 인구밀도와 더불어 학교, 병원 등 인프라가 집중된 도시지역의 경우 대규모 홍수가 발생할 경우 수많은 인적, 경제적 피해로 이어지게 된다. 도시지역 내 침수 위험성을 최소화하기 위해 정확하고 빠른 도시침수모형의 개발과 더불어 사전에 이를 최소화하기 위한 방재교육의 중요성이 더욱 강조되고 있다. 가상현실 (Virtual Reality, VR) 기술은 높은 몰입감을 통해 사용자의 자발적 참여를 유도하여 기존의 교육매체 대비 높은 교육적 효과를 보이고 있다. 특히 침수 등 인명피해 위험성을 내재한 재해에의 VR 적용은 위험성을 동반하지 않아 더욱 효과적이다. 종래의 VR 기반 침수 방재교육은 침수의 동수역학적 거동과 대상 지역의 지리적 특성을 적절히 고려하지 못하여 방재교육에는 효과적이나 방재시스템으로의 활용엔 한계가 있다. 본 연구는 몰입형 파랑해석모형인 Celeris Base를 토대로 몰입형 도시 침수 수치모형을 개발하였다. Unity3D로 개발된 Celeris Base는 가상현실 장비인 HMD (Head Mounted Display) 기술을 이용하여 실시간 모의결과를 360도 가상현실 공간 내에 가시화할 수 있다. 도시지역 내 강우에 의한 침수를 모의하기 위해 연속방정식 내에 강우, 침투 항을 고려하였다. 침투모형으로는 도시지역 내 침수모의에 일반적으로 사용되는 NRCS-CN 방법을 사용하였다. 본 연구는 개발모형을 이용하여 2022년 8월 발생한 집중호우에 의한 강남역 일대 침수 사상을 수치적으로 재현하고, 이를 가상현실 모의환경 내에 가시화하였다. 모의결과는 집중호우 발생 시 지형적 특성에 따라 강남역과 역삼역 인근에서 집중적으로 침수피해가 발생하였음을 확인하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제16권11호
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• pp.487-493
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• 2018

최근 다양한 가상현실 콘텐츠들이 폭발적으로 개발되고 있는 상황에서 선행연구에서의 '우연 작동법'을 언급한 바, 본 연구에서는 가상현실에서 스텝시켄서를 구현하고자 한다. 가상현실의 이론적 배경과 사례분석을 통해 VR의 주요경험 가치 3가지, 제약극복가치(Value of Overcoming Constraints), 경험증강가치(Value of Strengthening Experience), 신 경험 창조가치(Value of Creating New Experience)를 제안 하였으며 스텝시켄서의 정체성은 유지하되 사용자가 4가지 영역으로 구분된 음악 콘텐츠들을 보다 쉽고 컨트롤이 편리하도록 임장감과 몰입요소가 가미된 융복합형 스텝시켄서를 개발 제시하였다. 향후 연구를 통해 지속 발전되어 보다 다양한 융복합 VR 콘텐츠가 제작되기를 기대해 본다.

• 전자통신동향분석
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• 제27권3호
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• pp.73-82
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• 2012

21C 지식 기반 정보사회는 급속한 정보통신 기술의 발달에 따라 다양한 분야에서 정보통신 분야의 신기술을 이용하며 더불어 발전한다. 교육 분야에서도 멀티미디어와 같은 정보통신 기술의 사용이 급증하고 있다. 하지만 최신의 정보통신 기술을 교육현장에 적용하는 사례는 드물다. 이에 교육현장에 정보통신 기술을 적용 시 동영상 또는 플래시 기반의 단순한 형태의 교육 콘텐츠의 사용을 벗어나 새로운 고품질의 콘텐츠가 요구되고 있다. 이에 대한 대안의 하나로 실재감과 몰입감을 촉진함으로써, 학습 효과를 향상시킬 수 있는 가상현실 기반 체험형 콘텐츠 시스템의 개발이 시도되고 있다. 본고에서는 가상현실 기반 체험형 콘텐츠 기술의 개발 방향을 모색하기 위하여 국내외 가상현실 기반 체험형 콘텐츠 기술동향, 시스템 사례, 교육적 효과에 대하여 살펴보고자 한다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제18권4호
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• pp.33-42
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• 2018

가상현실은 컴퓨터 시스템을 통해 사용자에게 가상의 세계를 경험 할 수 있도록 사용자의 인지시각 및 감성을 자극하는 것이다. 가상현실의 몰입을 위해 HMD를 비롯한 다양한 디바이스를 이용한 사용자의 행동 및 감각정보 획득과 자극이 필요하다. 가상현실에서 동작하는 물체가 실제 오브젝트와 연동하여 동작한다면 가상현실에 대한 몰입감은 증가될 것이다. 본 논문은 가상현실에서 스마트 로봇을 이용하여 현실의 전장과 동기화시킨 실제 환경을 조성하고 이를 기반으로 한 로봇 컨트롤 시뮬레이션 게임을 제작하였다. 로봇의 위치확인 및 보정을 위해 광학식별장치(OID: Optical Identification Device)를 이용한 광학 코드를 사용한다. OID기반의 매트 위의 이동에 대한 감지는 템플릿 기반의 광학 코드 인식기법과 칼만 필터를 이용한 위치 측정보정을 통하여 이루어진다. 게임을 개발을 통해 가상현실상의 사용자 컨트롤을 기반으로 현실의 오프젝트의 동작 제어에 관한 유효성을 확인한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.549-550
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• 2014

21세기 현대사회는 다양한 가상현실 미디어에 둘러싸여있다. 영화, 드라마, 광고 등 대부분의 영상에 거의 필수적으로 컴퓨터 그래픽 작업이 들어가며, 가상현실의 대표적인 콘텐츠인 게임의 경우 100억 달러 규모의 거대 시장이 형성되어있다. 단순히 오락적 요소로만 여겨지던 이 가상현실이, 최근에는 교육과 연계되어 연구되기 시작했다. 한국인의 교육열은 세계적으로 유명하고, 특히 영어교육에는 한 해 평균 19조원을 투자할 정도로 영어 교육에 관심이 많다. 그러나 대부분의 한국인들은 여전히 영어를 어려워한다. 본 논문에서는 가상현실의 몰입감과 체험이라는 특징을 영어교육과 접목하여 교육의 효과를 높이기 위한 콘텐츠를 기획하고 Eon Studio툴을 이용하여 개발한 영어교육게임을 제안한다.

• 전자통신동향분석
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• 제32권3호
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• pp.20-27
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• 2017

최근 많은 종류의 HMD(Head mount display) 출시로 전시장 등 다양한 장소에서 가상현실을 체험할 수 있고, 포켓몬고와 같은 게임을 스마트폰을 통해 사용할 수 있게 됨에 따라 가상현실과 증강현실이 사용자들에게 일반화된 개념이 되어가고 있다. 이와 함께 마이크로소프트 홀로렌즈의 개발자 버전 출시를 통해 현실을 기반으로 가상현실과 같은 몰입감의 혼합현실을 제공하는 기술이 단순 컨셉트가 아니라 현실의 서비스로 실현되어 가고 있다. 본고에서는 가상현실, 증강현실의 일부 또는 독립적인 개념으로 분류되는 혼합현실, 특히 HMD 기반의 혼합현실 개념과 동향을 살펴보고, 한국전자통신연구원에서 개발된 HMD 기반 혼합현실 기술을 소개하고자 한다.

• 광학세계
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• 통권156호
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• pp.52-60
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• 2015

선진국 스마트폰 시장이 포화상태에 도달함에 따라 주요 IT기업들의 차세대 IT 비즈니스 발굴이 큰 화두다. 차세대 IT 비즈니스의 주목할만한 후보군 중 하나는 가상현실(VR: Virtual Reality)이다. 최근 고해상도 디스플레이, 강력한 컴퓨팅 파워, 3D센싱 등의 기술이 비약적으로 발달하고 하드웨어 비용이 크게 하락함에 따라 드디어 일반 사용자들을 대상으로 유의미한 수준의 '몰입감'과 '상호작용'을 제공할 수 있는 환경이 조성됐다. 현재 삼성전자, 소니, 엡슨 등의 대기업들이 VR 헤드셋 개발에 뛰어들었으며 뷰직스(Vuzix), 아 베간트(Avegant), 버추익스(Virtuix), 시브라이트(Seebright) 등의 가상현실 벤처기업들이 크게 주목을 받으면서 해당 업체들에 투자하겠다는 문의가 쇄도하고 있는 실정이다. 향후 가상현실 시장은 기업들에게 엄청난 비즈니스 기회를 제공할 것으로 전망된다. 단지 VR 헤드셋이나 관련 기기의 매출보다는 가상공간에서 사용자들이 소비하는 시간과 비용이 중요하다. 기존 오프라인, 온라인의 비즈니스 모델과 수익 모델 대부분을 가상현실에서 구현할 수 있다. 사람들은 앞으로 현실환경의 모든 오브젝트와 연결돼 상호작용을 하고, 또한 가상환경의 모든 오브젝트와 연결돼 상호작용을 하게 될 것이다. 그것이 진정한 사물인터넷과 가상현실이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.676-678
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• 2010

기존 증강현실은 객체와 배경과의 원활한 상호작용을 위하여 데이터 글러브나 마커 등을 이용하였다. 이는 사용에 불편함과 몰입감 저하가 발생했다. 증강현실에서 몰입감을 강화하기 위해서는 부가적인 입력장치의 제거가 필요하다. 본 논문에서는 증강현실에서의 몰입감 향상을 위해 부가적인 입력장치의 착용없이 상호작용을 하기 위한 가상의 공간좌표 생성 기법을 제안한다. 획득한 영상을 2차원 공간상에 투영하고 소실선을 추출하여 투영된 가상공간좌표를 계산하여 2차원 좌표상에 투영하였다. 이러한 방법은 3차원 객체를 생성하기 위해 3D 모델러의 사용을 배제함으로써 객체 생성의 효율성을 증대할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.96-96
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• 2022

가상현실 (Virtual Reality, VR) 기술은 3차원 가상공간 내에서의 높은 몰입감에 기반한 체험을 바탕으로 다양한 분야에서 활용되고 있다. 소방훈련이나 태풍, 지진 등 재해 대응훈련과 같이 인명피해의 위험이 있는 재해에 대한 VR 기술을 활용한 방재교육은 위험성을 동반하지 않으면서도 현장감에 기반한 높은 교육적 효과를 창출할 수 있다. 한국전자통신연구원에서는 VR 기술을 이용하여 소방훈련을 위한 실감 소방훈련 시뮬레이터를 개발한 바 있으며 목동재난체험관에서는 홍수, 태풍, 지진 등 다양한 재해에 대한 안전교육을 위한 자연재해 가상현실체험을 운영하고 있다. 이외에도 전국 지자체 및 교육청에서는 방재교육을 목적으로 VR 기술을 활용하고 있다. 그러나 기존의 VR을 활용한 수재해 방재교육은 범람의 수리학적 특성과 함께 수해지의 지형적 특성을 적절히 반영하지 못하는 단점을 가지고 있다. 이는 방재교육이나 경각심을 부각하는 데엔 효과적이나 실질적인 방재 가이드라인을 제시하는 데엔 한계가 있다. 본 연구는 몰입형 파랑해석모형인 Celeris Base를 기반으로 3차원 가상현실 시각화를 활용한 수리학적 홍수추적 모형을 개발하였다. 3차원 가상현실 시각화는 Unity3D를 이용하여 모의환경 내에 구현되었다. 강우-유출 과정의 수리학적 해석을 위해 동수역학 수치모형의 연속방정식 내에 강우와 침투에 대한 항을 추가하였다. 침투모형으로는 Horton 모형, Green-Ampt 모형과 함께 사면의 기울기를 고려한 Green-Ampt 모형을 적용하였다. 실제 유역에서의 홍수추적 모의결과는 관측값과 비교적 잘 일치함을 확인하였다. 개발된 모형은 VR 방재교육을 통해 일반인의 수재해 대응능력 향상에 기여함과 동시에 정확성 높은 홍수추적 모의결과에 기반한 홍수대책 마련에도 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 디자인학연구
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• 제17권2호
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• pp.463-470
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• 2004

본 연구에서는 비교적 간단한 구현 기술과 저가의 플랫폼으로 가상현실 체험을 해볼 수 있는 콘텐츠를 개발하고자 효과적인 가상현실 경험의 구현 요소를 연구하였으며, 그 요소는 현실감과 몰입감, 환상감의 구현 및 Tangible interaction의 사용으로 요약되었다. 이러한 요소들을 적용하여 경험 디자인 컨셉을 도출하고 상대적 현실감이 높은 실사 비디오 영상의 대화면 프로젝션(projection)과 비전 트레킹(Vision Tracking) 기술을 활용한 플랫폼을 디자인하였으며, Tangible device의 자연스러운 인터렉션을 적용한 가상현실 콘텐츠를 디자인하였다. 디자인 결과물은 전시의 형태로 제시하여 일반 사용자들의 체험 기회를 넓히고자 하였으며, Class Xylophone 2003과 VR Class의 두 가지 사례 연구를 통하여 컨텐츠 및 인터렉션 컨셉의 타당성을 검증하였고 다양한 가상현실 콘텐츠와 그 상업적 활용 가능성을 보여줌으로서 가상현실 분야의 저변 확대에 기여하고자 하였다.